[實用新型]主被動協同調控的磁懸浮風力偏航裝置

有效

• 申請號: 201820096083.2
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207740117U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 褚曉廣;王強;蔡彬;孔英;衣學濤;李向東
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種主被動協同調控的磁懸浮風力偏航裝置，其特征包括機艙、偏航支撐體、俯仰調整懸架和懸浮塔架，共同完成偏航支撐體的俯仰剛度提升、高頻氣隙波動平抑、水平位移被動調整、懸浮氣隙主動控制以及機艙偏航控制，實現機艙穩定懸浮下主動偏航迎風；所述機艙前端放置槳葉，捕獲風能并驅動發電機發電，發電機后側設置減震尾軸，機艙后側設置4mm厚鋁板，發電機減震尾軸上安裝永磁體，與機艙后側鋁板產生渦流阻尼力，平抑發電機水平方向震動和位移，機艙后端設置風速風向傳感器；所述偏航支撐體倒向放置在懸浮塔架上，支撐、懸浮以及偏航機艙，4個氣隙傳感器正交安裝在偏航支撐體下端圓環體內，檢測4個正交位置的氣隙變化，偏航繞組設置在偏航支撐體下端圓環體內，并經三相逆變器、BUCK變流器和風力發電機機側變流器的直流母線耦合；偏航支撐體中部立式設置永磁體環帶，與塔架外側的立式設置的永磁體環帶，組成機艙水平位移的被動調整機構；所述圓環形鋁板內嵌在偏航支撐體上端面機艙底座，與懸浮塔架上安裝的懸浮繞組對應，增加偏航支撐體軸向懸浮阻尼；所述俯仰調整懸架安裝在偏航支撐體機艙底座下端面，外形為T形圓柱體結構，下移偏航支撐體和機艙的整體重心，提升偏航支撐體的俯仰剛度，懸架下端設置軸向永磁體，與塔架內支撐設置的同極永磁體協同工作，被動平抑軸向懸浮氣隙波動；所述懸浮塔架為機艙和偏航支撐體的支撐平臺，上端設置圓環形凹槽，與偏航支撐體上的圓環凸溝對應，限制偏航支撐體在懸浮塔架上的水平運動，懸浮塔架上端設置16個N/S交錯排列的懸浮繞組，并成圓環狀排列，主動懸浮偏航支撐體，使機艙穩定懸浮在設定的懸浮氣隙10mm；懸浮塔架設置塔架內支撐，平臺上設置與俯仰調整懸架相反磁極的永磁體。

2.根據權利要求1所述的主被動協同調控的磁懸浮風力偏航裝置，其特征是所述俯仰剛度提升由俯仰調整懸架、偏航支撐體以及塔架內支撐共同完成，俯仰懸架下移機艙重心；塔基內支撐與俯仰調整懸架兩永磁體產生斥力，增大俯仰剛度；所述高頻氣隙波動平抑由圓環形鋁板和懸浮繞組協同完成，偏航支撐體上圓環形鋁板在高頻軸向位移波動作用下，產生渦流阻尼力被動平抑懸浮氣隙高頻波動；所述水平位移被動調整是由固定在偏航支撐體內側的永磁體環帶和懸浮塔架外側的永磁體環帶協同完成，偏航支撐體內側永磁體為S/N設置，懸浮塔架外側永磁體N/S設置，兩永磁體環產生水平斥力，平抑風機槳葉產生的水平推力。

3.根據權利要求1所述的主被動協同調控的磁懸浮風力偏航裝置，其特征是所述懸浮氣隙主動控制是由DSP28035主控單元、氣隙傳感器、H橋變流器以及BUCK變流器共同作用，調控懸浮繞組電流完成的；所述機艙偏航控制是在軸向懸浮氣隙穩定后，偏航繞組由三相逆變器通三相交流電，并由主控單元DSP28035根據風速風向傳感器和轉速傳感器測得的偏航角度對偏航轉速實施控制的。